Unikátní detektor elektronů z Brna pomohl odhalit nové živočišné druhy

Nové druhy vířníků pomohl popsat detektor elektronů, který vyvinuli a nedávno představili brněnští vědci v čele s doktorem Vilémem Nedělou. Vířníky z druhového komplexu Brachionus calyciflorus se podařilo zobrazit v jejich přirozeném stavu a vlhkém prostředí. To brněnskému vědeckému týmu přineslo prvenství v celosvětovém kontextu.

Tým vědců ze skupiny při výzkumu použil kombinaci unikátní low temperature metody a speciálního detektoru elektronů. Znovu tak posunul hranice možností této metody odborně nazývané jako environmentální rastrovací elektronová mikroskopie, a to pro zobrazování vysoce citlivých vzorků v přirozeném stavu. 

„Vířníci jsou průhlední živočichové, lidským okem nepostřehnutelní. Ve vodě se rychle pohybují a vidět je lze pouze mikroskopem. Pomocí nového detektoru elektronů se nám je podařilo zobrazit bez jakýchkoliv úprav zcela nepoškozené, což bylo až do současné doby nerealizovatelné. Tito živočichové jsou dobře známí, jsou dokonce modelovým organismem, a přesto se pomocí metody zvané reverzní taxonomie podařilo objevit další skryté druhy,“ uvedl Vilém Neděla.

Výzkum vedl světově uznávaný odborník na vodní živočichy a biodiverzitu Steven A. J. Declerck. „Spolupracovali jsme s mezinárodním týmem vědců z Řecka, Finska a Nizozemska. Právě z těchto zemí nám posílali vzorky a my měli jen několik málo hodin na to, abychom tyto živé organismy dokázali zobrazit,“ dodal Neděla.

Podotkl, že zprávu o nových druzích těchto živočichů nedávno zveřejnil prestižní multioborový vědecký časopis PlosOne.

K čemu je potřeba speciální zařízení?

Velkým problémem při studiu živočišných a rostlinných struktur je fakt, že tyto organismy a jejich části obsahují přirozeně velké množství vody, často se přímo ve vodě pohybují. Při studiu klasickým rastrovacím elektronovým mikroskopem bylo zatím potřeba tyto objekty odvodnit a studovat mrtvé preparáty často problematicky deformované nebo vzorky hluboce mrazit.

Vylepšený environmentální rastrovací elektronový mikroskop, který brněnští vědci vybavili řadou vlastních špičkových technologií včetně nového detektoru elektronů, výše uvedené vzorky při zobrazování nijak neznehodnotí. Často mohou zůstat živé, tedy ve svém nativním stavu, a to je nejen pro biology velmi cenné.

„Velice nás těší, že do půl roku od představení nového detektoru elektronů můžeme demonstrovat jeho praktický přínos novým významným objevem. Již nyní pracujeme na dalším výzkumu v oblasti rostlinné i živočišné biologie, podílíme se na vývoji nových léčiv a vakcín. Zkoumáme také například led a chemické procesy v něm. Zaměřujeme se i na potravinářský průmysl a výzkum polymerů,“ upozorňuje na přínos špičkového elektronového mikroskopu a nových metod pro mezioborový výzkum Neděla.

Kde najdeme vířníky

Vířníci (Rotifera) patří k drobným mikroskopickým živočichům obývajícím převážně vodní biotopy – drtivá většina osidluje sladkovodní prostředí. Jsou však mezi nimi i druhy žijící v mechu, půdě nebo ve vlhkém opadu tropického lesa. Celkem je popsáno asi dva tisíce druhů vířníků, ale mnoho dalších na své objevení pro vědecký svět teprve čeká.

Mnoho druhů, včetně těch nejběžnějších obyvatel našich rybníků a nádrží, v sobě ve skutečnosti zahrnuje více nepopsaných taxonů, jež zatím nejsou morfologicky rozlišitelné. Tomuto fenoménu se říká skrytá diverzita organismů. 

Význam vířníků pro člověka je nepřímý. Díky vysoké schopnosti reprodukce mohou dosáhnout velkých početností, a proto tvoří důležitou součást potravních sítí, ve kterých se podílejí na rychlém obratu biomasy.

Další nezanedbatelnou roli hrají v přirozených procesech samočištění a čištění odpadních vod. Vířníci se využívají i jako modelové organismy v ekotoxikologických testech. Ve světě má velkou tradici i masový chov vířníků v akvakulturách.

Výběr redakce

Aktuálně z rubriky Věda

Estonští vědci odhalili nebezpečné výkyvy vody mezi Varenským jezerem a Černým mořem

V úzkém přístavním kanálu mezi Černým mořem a Varenským jezerem mohou vznikat nečekaně silné proudy a výrazné výkyvy hladiny, které ohrožují lodní dopravu a komplikují provoz přístavu. Příčiny tohoto jevu zkoumali vědci z Tallinské technické univerzity TalTech. Své závěry publikovali v odborném časopise Ocean Science.
před 3 hhodinami

Dekády starý matematický problém AI vyřešila za desítky hodin. Ale možná kradla

Na matematiku specializovaná umělá inteligence (AI) od společnosti OpenAI vyřešila desítky let nevyřešený problém. Předběhla tak lidské matematiky, kteří se snažili udělat to samé – a možná při tom i využila jejich data. Podle českého matematika Vítězslava Kaly jde v každém případě o mimořádný úspěch.
před 6 hhodinami

V Egyptě objevili 4300 let starou hrobku. Malby jsou stále jako živé

Španělští archeologové objevili nedaleko egyptské metropole Káhiry 4300 let starou hrobku, která patří dvěma úředníkům. Oznámilo to egyptské ministerstvo cestovního ruchu a památek.
před 10 hhodinami

Špinavý vzduch zabíjí tisíce Čechů. Podívejte se na srovnání evropských měst

Rostoucí počet vln veder a požárů ohrožuje snahy o zlepšení kvality ovzduší, varovala tento týden Světová meteorologická organizace (WMO). Ve své výroční zprávě o kvalitě ovzduší organizace spadající pod OSN také upozorňuje, že kouř z extrémních lesních požárů má zásadní zdravotní dopady.
před 14 hhodinami

Enterprise poprvé vzlétla před 60 lety. Otestujte si znalosti fenoménu Star Trek

Americký televizní seriál Star Trek se několikrát zapsal do dějin. Sága posádky lodi Enterprise putující vesmírem pod vedením kapitána Jamese Kirka divákům ukazovala například to, že mohou spolupracovat tvorové různých ras. Star Trek byl také prvním pořadem, ve kterém běloch políbil černošskou ženu. Když se přitom před šedesáti lety, 8. září 1966, objevil na obrazovkách první díl dnes už legendární série, na velký úspěch to nevypadalo.
včera v 16:49

Česko trápí stovky kontaminovaných míst. Podívejte se na aktuální mapu

Dědictví minulosti, ve které se nedbalo na ochranu životního prostředí, si Česko nese i v současné době. Aktuální kauza možného znečištění v bývalém vojenském prostoru Dobrá Voda na Klatovsku je jen pomyslným vrcholem ledovce. Míst, která by potřebovala sanaci, je totiž mnohem víc.
včera v 14:32

Připravte se na nový svět, radí OSN. Planeta se oteplí o víc než 1,5 stupně

Rok 2024 znamenal začátek nové éry. Byl totiž prvním, kdy průměrná globální teplota překročila úroveň před průmyslovou revolucí o 1,5 stupně Celsia. Nová zpráva OSN teď přiznává, že se lidstvo bude muset – přinejmenším dočasně – smířit s tím, že tato symbolická hranice bude překročená nejen na jeden rok a že oteplení dosáhne nejméně 1,8 stupně. Zpráva současně popisuje, co to pro civilizaci znamená.
včera v 11:44

Vědci z Harvardu připodobňují šíření umělé inteligence k šíření viru

Šíření umělé inteligence (AI) je neporovnatelně rychlejší než úspěch jakékoliv jiné technologie v dějinách lidstva. Její přijetí je výrazně dynamičtější než nástup automobilů, stolních počítačů i internetu. První veřejný chatbot ChatGPT sice vznikl teprve na podzim roku 2022, ale už dnes AI používá většina lidí. Podle nové studie amerických vědců je to podobné infekci virem.
včera v 07:00

Evropský pohled

ČT24 každý den vybírá z obsahu publikovaného evropskými veřejnými médii, členy Eurovize.